西門子S7-400主機(jī)CPU412-2          西門子S7-400主機(jī)CPU412-2

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 在PLC誕生之前，繼電器控制系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，起著不可替代的作用。隨著生產(chǎn)規(guī)模的逐步擴(kuò)大，繼電器控制系統(tǒng)已越來越難以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求。繼電器控制系統(tǒng)通常是針對某一固定的動作順序或生產(chǎn)工藝而設(shè)計，他的控制功能也局限于邏輯控制、定時、計數(shù)等一些簡單的控制，一旦動作順序或生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，就必須重新進(jìn)行設(shè)計、布線、裝配和調(diào)試，造成時間和資金的嚴(yán)重浪費。繼電器控制系統(tǒng)體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運行速度慢、適應(yīng)性差。為了改變這一現(xiàn)狀，1968年美國的汽車制造商通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號不斷更新的需求，并能在競爭激烈的汽車工業(yè)中占有優(yōu)勢，提出要研制一種新型的工業(yè)控制裝置來取代繼電器控制裝置，為此，擬定了10項公開招標(biāo)的技術(shù)要求，即： 
            1、 編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序
            2、 維護(hù)方便，好是插件式
            3 、可靠性高于繼電器控制柜
            4 、體積小于繼電器控制柜
            5 、可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機(jī)
            6 、在成本上可與繼電器控制柜競爭            
            7、輸入可以是交流115V
            8、輸出可以是交流115V，2A以上，可直接驅(qū)動電磁閥等
            9、 在擴(kuò)展時，原有系統(tǒng)只要很小變更
           10 、用戶程序存儲器容量至少能擴(kuò)展到4K
    根據(jù)招標(biāo)的技術(shù)要求，第二年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了世界上*臺PLC，并在通用汽車公司自動裝配線上試用成功。這種新型的工控裝置，以其體積小、可變性好、可靠性高、使用壽命長、簡單易懂、操作維護(hù)方便等一系列優(yōu)點，很快就在美國的許多行業(yè)里得到推廣應(yīng)用，也受到了世界上許多國家的高度重視。1971年，日本從美國引進(jìn)了這項新技術(shù)，很快研制出了他們的第1臺PLC。1973年，西歐國家也研制出他們的第1臺PLC。我國從1974年開始研制，到1977年開始應(yīng)用于工控領(lǐng)域。在這一時期，PLC雖然采用了計算機(jī)的設(shè)計思想，但實際上PLC只能完成順序控制，僅有邏輯運算等簡單功能，所以人們將它稱為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）簡稱為PLC。
    20世紀(jì)70年代末至80年代初期，微處理器日趨成熟，使PLC的處理速度大大提高，增加了許多功能。在軟件方面，除了保持原有的邏緝運算、計時、計數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)通信、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、各種特殊功能模塊，并擴(kuò)大了存儲器的容量，而且還提供一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器。為此，美國電氣制造協(xié)會將可編程序邏輯控制器，正式命名為編程序控制器（Programmable Controller），簡稱PC。但由于PC容易和個人計算機(jī)PC（Personal Computer）混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程序控制器的簡稱。
    1985年，電工委員會(IEC)對PLC作出如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計。
    由該定義可知：PLC是一種由“事先存貯的程序”來確定控制功能的工控類計算機(jī)。
    PLC它是按照成熟而有效的繼電器控制概念和設(shè)計思想，利用不斷發(fā)展的新技術(shù)、新電子器件，逐步形成了具有特色的各種系列產(chǎn)品，是一種數(shù)字運算操作的電子計算機(jī)。它是將邏輯運算，順序控制，時序和計數(shù)以及算術(shù)運算等控制程序，用一串指令的形式存放到存儲器中，然后根據(jù)存儲的控制內(nèi)容，經(jīng)過模擬，數(shù)字等輸入輸出部件，對生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程進(jìn)行控制的裝置。

1.1.2   PLC的發(fā)展

    1）、PLC的發(fā)展現(xiàn)狀
    目前，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC已由初一位機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化PC，而且實現(xiàn)了多處理器的多通道處理。如今，PLC技術(shù)已非常成熟，不僅控制功能增強(qiáng)，功耗和體積減小，成本下降，可靠性提高，編程和故障檢測更為靈活方便，而且隨著遠(yuǎn)程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖象顯示的發(fā)展，使PLC向用于連續(xù)生產(chǎn)過程控制的方向發(fā)展，成為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的一大支柱。
    現(xiàn)在，世界上有200多家PLC生產(chǎn)廠家，400多品種的PLC產(chǎn)品，按地域可分成美國、歐洲、和日本等三個流派產(chǎn)品，各流派PLC產(chǎn)品都各具特色。其中，美國是PLC生產(chǎn)大國，有100多家PLC廠商，較有名的有A-B公司、通用電氣（GE）公司、*康（MODICON）公司。歐洲PLC產(chǎn)品主要制造商有德國的西門子（SIEMENS）公司、AEG公司、法國的TE公司。日本有許多PLC制造商，如三菱、歐姆龍、松下、富士等，韓國的三星（SAMSUNG）、LG等，這些生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品占有80%以上的PLC*。
    經(jīng)過多年的發(fā)展，國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家約有三十家，國內(nèi)PLC應(yīng)用市場仍然以國外產(chǎn)品為主。國內(nèi)公司在開展PLC業(yè)務(wù)時有較大的競爭優(yōu)勢，如：需求優(yōu)勢、產(chǎn)品定制優(yōu)勢、成本優(yōu)勢、服務(wù)優(yōu)勢、響應(yīng)速度優(yōu)勢。

    2）、PLC的發(fā)展趨勢

    隨著PLC應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，PLC技術(shù)及其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都在不斷改進(jìn)，功能日益強(qiáng)大，性價比越來越高。

    （1）、在產(chǎn)品規(guī)模方面，向兩極發(fā)展。一方面，大力發(fā)展速度更快、性價比更高的小型和超小型PLC。以適應(yīng)單機(jī)及小型自動控制的需要。另一方面，向高速度、大容量、技術(shù)完善的大型PLC方向發(fā)展。隨著復(fù)雜系統(tǒng)控制的要求越來越高和微處理器與計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對PLC的信息處理速度要求也越來越高，要求用戶存儲器容量也越來越大。

    （2）、向通信網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

    PLC網(wǎng)絡(luò)控制是當(dāng)前控制系統(tǒng)和PLC技術(shù)發(fā)展的潮流。PLC與PLC之間的聯(lián)網(wǎng)通信、PLC與上位計算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)通信已得到廣泛應(yīng)用。目前，PLC制造商都在發(fā)展自己的通信模塊和通信軟件以加強(qiáng)PLC的聯(lián)網(wǎng)能力。各PLC制造商之間也在協(xié)商通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。PLC已成為集散控制系統(tǒng)（DCS）*的組成部分。

    （3）、向模塊化、智能化發(fā)展